鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:886次 | 2019年03月22日
高安全高能效長壽儲(chǔ)能電池-鈉鹽電池
隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)、企業(yè)不斷研發(fā)新技術(shù),欲在產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前占領(lǐng)制高點(diǎn)。在眾多的儲(chǔ)能技術(shù)中,電化學(xué)儲(chǔ)能潛力巨大,在儲(chǔ)能領(lǐng)域嶄露頭角。
其中,鉛酸電池、鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)占據(jù)中國整個(gè)儲(chǔ)能裝機(jī)總量的94%,居于主導(dǎo)地位。
但是隨著儲(chǔ)能的發(fā)展,鉛酸電池和鋰電池在某些場合顯示出諸多不足,例如寬溫性能,一般鉛酸電池在-10℃;鋰電在-20℃以下,性能會(huì)大大衰減,甚至無法使用,溫度高于50℃,就要給儲(chǔ)能系統(tǒng)配置空調(diào)、水冷風(fēng)冷等降溫措施,否則電池?zé)o法正常工作。
另外鋰電池具有非常大的安全隱患,由于其有機(jī)電解液體系以及高分子隔膜的使用,很容易出現(xiàn)內(nèi)短路,并且短路后出現(xiàn)熱失控,導(dǎo)致起火爆炸等災(zāi)難,造成嚴(yán)重的電網(wǎng)安全事故和財(cái)產(chǎn)損失;鉛酸電池循環(huán)壽命短,不能與電網(wǎng)設(shè)備匹配,需要頻繁更換電池才能保證其與電網(wǎng)設(shè)備同生命周期,增加了維護(hù)的復(fù)雜性和成本,另外其能量密度較低,占地空間較大限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。
今天向大介紹一款“古老而又新型的”儲(chǔ)能電池-鈉鹽電池。
鈉鹽電池發(fā)明于1978年。其正極是固態(tài)NiCl2,負(fù)極為液態(tài)Na,電解質(zhì)為固態(tài)β-Al2O3陶瓷及四氯鋁酸鈉等無機(jī)鹽體系,該電池具有如下特點(diǎn):
1.安全性高,無論是化學(xué)體系、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和使用環(huán)節(jié)都根本上杜絕了起火爆炸等問題,通過了嚴(yán)苛的過充過放、針刺、擠壓、高空跌落、鹽水浸泡、槍擊等測試能,已被充分證明是一款絕對安全的電池。
2.能量密度高,體積能量密度為440Wh/L,是鉛酸電池的8倍,磷酸鐵鋰電池的2-3倍,與三元鋰電池相當(dāng),重量能量密度達(dá)130-180Wh/kg,是鉛酸電池的4-5倍,優(yōu)于磷酸鐵鋰電池,為用戶節(jié)約了占地空間。
3.使用壽命長,根據(jù)不同工況,壽命達(dá)4500-15000次,是鉛酸電池的10-20倍,遠(yuǎn)高于同類工況鋰電壽命,日歷壽命長達(dá)15-25年以上,和新能源(如太陽能發(fā)電)設(shè)備等壽命,避免傳統(tǒng)儲(chǔ)能方案的更換電池的麻煩且運(yùn)營成本低,全生命周期看成本優(yōu)勢顯著。
4.耐酷暑嚴(yán)寒,電池特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及化學(xué)體系的特點(diǎn),該電池具有非常好的耐候性在-50℃到+65℃的環(huán)境下,不論在南極、北極或赤道地區(qū),依然能夠正常工作,環(huán)境適應(yīng)能力及強(qiáng)。
2018年以后,在電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能大規(guī)模爆發(fā)的帶動(dòng)下,儲(chǔ)能市場呈現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī),全球儲(chǔ)能發(fā)展提速,據(jù)預(yù)測2019年全球年度儲(chǔ)能裝機(jī)將首次超過10GWh,中國市場進(jìn)入“GW/GWh”時(shí)代,彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)預(yù)言,全球的儲(chǔ)能裝機(jī)量最早可能在2025年達(dá)到100GWh,并在2030年左右突破300GWh。到2040年,預(yù)計(jì)全球能源存儲(chǔ)市場將累計(jì)增長至942GWh,價(jià)值約6200億美元。目前這個(gè)階段非常關(guān)鍵,在可再生能源沒有出現(xiàn)“階躍式”發(fā)展之前以及電力市場化改革剛起步的階段,未來儲(chǔ)能的發(fā)展路徑對市場格局重塑發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正站在“十字路口”,在“冰”與“火”的裹挾中走向何方,需要每一位儲(chǔ)能人的深思和努力。
如何選擇一款具有較好安全、高能、長壽的儲(chǔ)能系統(tǒng)是對行業(yè)、產(chǎn)業(yè)以及政府智慧的考驗(yàn)。
鈉鹽電池主要運(yùn)用在電網(wǎng)儲(chǔ)能、通訊基站及動(dòng)力電源領(lǐng)域,能有效調(diào)節(jié)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中用電與發(fā)電的時(shí)差矛盾,提高發(fā)電設(shè)備的利用率,為解決當(dāng)前綠色能源發(fā)展中存在的因儲(chǔ)能能力不足導(dǎo)致的棄風(fēng)、棄光、棄谷電問題提供有效的解決途徑,同時(shí)為電能的合理利用和智能電網(wǎng)發(fā)展提供有力支撐,為新一代高能效汽車、火車機(jī)車和礦用車輛、船舶等領(lǐng)域的大型混合動(dòng)力或純電動(dòng)交通工具提供動(dòng)力,具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。